走進(jìn)易密斯
我們致力于鈹銅簧片領(lǐng)域,成為行業(yè)專(zhuān)家,勇做行業(yè)的領(lǐng)跑者。 誠(chéng)信從事一切活動(dòng),成為社會(huì)快樂(lè)的創(chuàng)造者。
在電子設(shè)備日益精密化、高功率化的今天,電磁兼容性(EMC)、散熱效能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性成為了決定產(chǎn)品可靠性的三大關(guān)鍵因素。PCB(印制電路板)作為電子設(shè)備的核心,其工作環(huán)境也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在這一背景下,易密斯的接觸墊片作為一種經(jīng)典且高效的解決方案,在PCB的電磁屏蔽和接地應(yīng)用中扮演著不可或缺的角色。

圖1 易密斯鍍金接觸墊片
一、 認(rèn)識(shí)材料與特性
1. 材料定義:
H62是一種常見(jiàn)的黃銅牌號(hào),其成分為約60.5%~63.5%的銅(Cu)和余量的鋅(Zn)。這種銅鋅配比使其在成本、機(jī)械性能和導(dǎo)電性之間取得了
優(yōu)異的平衡。
2. 核心特性:
優(yōu)良的導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性: 作為銅合金,H62具有出色的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率,這使其既能提供低阻抗的接地和屏蔽通路,又能輔助PCB上發(fā)熱
元器件的散熱。
良好的機(jī)械性能與彈性: H62材質(zhì)具有一定的彈性和延展性。當(dāng)被加工成墊片(通常是簧片形式)時(shí),它可以在兩個(gè)連接面之間產(chǎn)生并維
持穩(wěn)定的接觸壓力,補(bǔ)償結(jié)構(gòu)公差,確保在振動(dòng)或沖擊環(huán)境下接觸的可靠性。
易于加工與成型: H62黃銅易于沖壓、彎曲和成型,可以制造出各種復(fù)雜形狀的屏蔽簧片,以適應(yīng)不同PCB和外殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
可焊性: H62墊片可以通過(guò)焊接(如回流焊、波峰焊)的方式牢固地固定在PCB上,形成永久、可靠的連接。
成本效益: 與鈹銅、不銹鋼鍍金等高端屏蔽材料相比,H62黃銅成本更低,是許多消費(fèi)電子和工業(yè)控制產(chǎn)品的理想選擇。
導(dǎo)電墊片在PCB上的應(yīng)用主要圍繞電磁屏蔽(EMI Shielding) 和電氣接地(Electrical Grounding) 兩大核心功能展開(kāi)。
1. PCB與金屬外殼/屏蔽罩之間的屏蔽連接:
這是最常見(jiàn)的應(yīng)用。在PCB的邊緣或特定區(qū)域,設(shè)計(jì)有接地區(qū)域(通常為鍍金或鍍錫的銅箔)。H62導(dǎo)電簧片被預(yù)先焊接或壓接在這些接地區(qū)域上。
當(dāng)PCB被裝入金屬外殼或蓋上金屬屏蔽罩時(shí),簧片被壓縮,其彈性確保了與外殼/屏蔽罩之間緊密的金屬接觸,從而:
形成法拉第籠: 將PCB上的敏感電路(如MCU、射頻模塊)封閉在一個(gè)連續(xù)的導(dǎo)電腔內(nèi),有效阻止外部電磁干擾的侵入。
抑制內(nèi)部輻射: 防止PCB上的高頻電路(如時(shí)鐘電路、開(kāi)關(guān)電源)產(chǎn)生的電磁噪聲向外輻射,避免影響其他設(shè)備或?qū)е抡麢C(jī)EMC測(cè)試失敗。
2. 模塊或子板與主板之間的接地:
在設(shè)備內(nèi)部,可能存在多個(gè)PCB模塊。例如,一個(gè)射頻模塊需要通過(guò)接地與主板保持相同的參考電位。接觸墊片可以用于兩個(gè)板卡之間的接地連接,確保信號(hào)完整性并減少共模干擾。
3. 為特定元器件提供接地或散熱路徑:
對(duì)于一些需要單獨(dú)接地或散熱的大型元器件,可以在其下方的PCB上設(shè)計(jì)接地焊盤(pán),并放置接觸墊片。當(dāng)元器件被安裝固定時(shí),會(huì)壓緊接觸墊片,形成一條額外的低阻抗路徑。
三、 相較于其他材料的優(yōu)勢(shì)與局限性
1. 優(yōu)勢(shì):
性價(jià)比之王: 在保證良好屏蔽效能的前提下,H62是成本最優(yōu)的解決方案之一。
接觸可靠: 其固有的彈性和抗應(yīng)力松弛能力,能長(zhǎng)期保持接觸壓力,優(yōu)于單純依靠導(dǎo)電膠或?qū)щ姴嫉姆桨浮?/span>
環(huán)境適應(yīng)性: 表面通常進(jìn)行鍍錫、鍍鎳或鍍?nèi)辖鸬忍幚恚苡行Х乐裹S銅氧化,保持良好的可焊性和長(zhǎng)期接觸穩(wěn)定性。
2. 局限性:
彈性不及鈹銅: 與高性能的鈹銅合金(如C17200)相比,H62的彈性極限和疲勞壽命較低。在需要頻繁拆卸或極端振動(dòng)環(huán)境下,鈹銅簧片的長(zhǎng)期可靠性更佳。
耐腐蝕性一般: 雖然表面鍍層提供保護(hù),但在高鹽霧、高濕度的惡劣環(huán)境中(如航海、戶外通信),其長(zhǎng)期耐腐蝕性不如不銹鋼或磷青銅。
重量較重: 黃銅密度較大,在對(duì)重量極其敏感的應(yīng)用(如航空航天、高端便攜設(shè)備)中,可能不是首選。
四、 PCB設(shè)計(jì)中使用接觸墊片的關(guān)鍵考量
要充分發(fā)揮導(dǎo)電墊片的效能,PCB設(shè)計(jì)階段就必須進(jìn)行周密規(guī)劃:
1. 接地焊盤(pán)設(shè)計(jì):
寬度:焊盤(pán)寬度應(yīng)略大于墊片的接觸腳寬度,確保焊接牢固。
表面處理:推薦使用化金(ENIG)或電鍍軟金,以獲得最佳的可焊性和防氧化能力。OSP(防氧化)處理不適合焊接。
2. 安裝方式選擇:
SMT貼片:這是最主流的自動(dòng)化安裝方式。墊片被制成帶包裝,由貼片機(jī)精準(zhǔn)放置到PCB的焊盤(pán)上,然后通過(guò)回流焊爐焊接。設(shè)計(jì)時(shí)需遵循SMD焊盤(pán)
的設(shè)計(jì)規(guī)范。
穿孔焊接:部分墊片設(shè)計(jì)有插腳,可插入PCB通孔后進(jìn)行波峰焊,連接強(qiáng)度更高,但自動(dòng)化程度稍低。
3.結(jié)構(gòu)配合設(shè)計(jì):
壓縮量與壓縮力:必須與結(jié)構(gòu)工程師協(xié)作,確定墊片的自由高度、壓縮量以及相應(yīng)的接觸壓力。壓力過(guò)小導(dǎo)致接觸不良,過(guò)大則可能使墊片永久變形或?qū)е翽CB彎曲。
配合表面:與墊片接觸的金屬外殼或屏蔽罩表面應(yīng)平整、清潔,無(wú)絕緣涂層(如油漆、陽(yáng)極氧化層),以確保低阻抗接觸。
五、 總結(jié)與展望
易密斯接觸彈片憑借其出色的綜合性能和高性價(jià)比,在從消費(fèi)電子到工業(yè)控制的廣闊領(lǐng)域內(nèi),成為了解決PCB電磁屏蔽和接地問(wèn)題的經(jīng)典方案。它雖然不是性能最頂尖
的材料,但卻是滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)景需求的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。
隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)和汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展,對(duì)屏蔽的要求將愈發(fā)嚴(yán)苛。未來(lái),接觸墊片可能會(huì)與更多新材料(如導(dǎo)電彈性體、金屬化塑料)形成互補(bǔ),或在表面處理技
術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上進(jìn)一步優(yōu)化,以應(yīng)對(duì)更高頻率、更小空間和更惡劣環(huán)境的挑戰(zhàn)。然而,在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),它仍將是PCB工程師工具箱中一件可靠且不可或缺的利器。
易密斯專(zhuān)注于生產(chǎn)各種精密金屬?gòu)椘?、鈹銅簧片15+年,在材料選擇、電鍍、精密沖壓方面有深厚積累,在連接器系統(tǒng)和屏蔽解決方案中,為客戶提供批量化的定制服務(wù)。
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